为什么一定要学习设计模式
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先来看一个生活案例，当我们开心时，也许会寻求享乐。在学习设计模式之前，你可能会这样感叹：
学完设计模式之后，你可能会这样感叹：
大家对比一下前后的区别，有何感受？
回到代码中，我们来思考一下，设计模式能解决哪些问题？
1 写出优雅的代码
先来看一段我很多年前写的代码。
public void setExammingForm(ExammingForm curForm,String parameters)throws BaseException { ...
JSONObject jsonObj = new JSONObject(parameters); //试卷主键 if(jsonObj.getString("examinationPaper_id")!= null && (!jsonObj.getString ("examinationPaper_id").equals(""))) curForm.setExaminationPaper_id(jsonObj.getLong("examinationPaper_id")); //剩余时间 if(jsonObj.getString("leavTime") != null && (!jsonObj.getString("leavTime").equals(""))) curForm.setLeavTime(jsonObj.getInt("leavTime")); //单位主键 if(jsonObj.getString("organization_id")!= null && (!jsonObj.getString ("organization_id").equals(""))) curForm.setOrganization_id(jsonObj.getLong("organization_id")); //考试主键 if(jsonObj.getString("id")!= null && (!jsonObj.getString("id").equals(""))) curForm.setId(jsonObj.getLong("id")); //考场主键 if(jsonObj.getString("examroom_id")!= null && (!jsonObj.getString ("examroom_id").equals(""))) curForm.setExamroom_id(jsonObj.getLong("examroom_id")); //用户主键 if(jsonObj.getString("user_id")!= null && (!jsonObj.getString("user_id").equals(""))) curForm.setUser_id(jsonObj.getLong("user_id")); //专业代码 if(jsonObj.getString("specialtyCode")!= null && (!jsonObj.getString ("specialtyCode").equals(""))) curForm.setSpecialtyCode(jsonObj.getLong("specialtyCode")); //报考岗位 if(jsonObj.getString("postionCode")!= null && (!jsonObj.getString ("postionCode").equals(""))) curForm.setPostionCode(jsonObj.getLong("postionCode")); //报考等级 if(jsonObj.getString("gradeCode")!= null && (!jsonObj.getString ("gradeCode").equals(""))) curForm.setGradeCode(jsonObj.getLong("gradeCode")); //考试开始时间 curForm.setExamStartTime(jsonObj.getString("examStartTime")); //考试结束时间 curForm.setExamEndTime(jsonObj.getString("examEndTime")); ...}
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优化之后的代码如下。
public class ExammingFormVo extends ExammingForm{
private String examinationPaperId; //试卷主键 private String leavTime; //剩余时间 private String organizationId; //单位主键 private String id; //考试主键 private String examRoomId; //考场主键 private String userId; //用户主键 private String specialtyCode; //专业代码 private String postionCode; //报考岗位 private String gradeCode; //报考等级 private String examStartTime; //考试开始时间 private String examEndTime; //考试结束时间
...}
public void setExammingForm(ExammingForm form,String parameters)throws BaseException { try { JSONObject json = new JSONObject(parameters); ExammingFormVo vo = JSONObject.parseObject(json,ExammingFormVo.class);
form = vo;
}catch (Exception e){ e.printStackTrace(); }
}
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2 更好地重构项目
平时我们写的代码虽然满足了需求，但往往不利于项目的开发与维护，以下面的 JDBC 代码为例。
public void save(Student stu){ String sql = "INSERT INTO t_student(name,age) VALUES(?,?)"; Connection conn = null; Statement st = null; try{ //1. 加载注册驱动 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); //2. 获取数据库连接 conn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///jdbc_demo","root","root"); //3. 创建语句对象 PreparedStatement ps=conn.prepareStatement(sql); ps.setObject(1,stu.getName()); ps.setObject(2,stu.getAge()); //4. 执行SQL语句 ps.executeUpdate(); //5. 释放资源 }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); }finally{ try{ if(st != null) st.close(); }catch(SQLException e){ e.printStackTrace(); }finally{ try{ if(conn != null) conn.close(); }catch(SQLException e){ e.printStackTrace(); } } }}
//删除学生信息public void delete(Long id){ String sql = "DELETE FROM t_student WHERE id=?"; Connection conn = null; Statement st = null; try{ //1. 加载注册驱动 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); //2. 获取数据库连接 conn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///jdbc_demo","root","root"); //3. 创建语句对象 PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql); ps.setObject(1,id); //4. 执行SQL语句 ps.executeUpdate(); //5. 释放资源 }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); }finally{ try{ if(st != null) st.close(); }catch(SQLException e){ e.printStackTrace(); }finally{ try{ if(conn != null) conn.close(); }catch(SQLException e){ e.printStackTrace(); } } }}
//修改学生信息public void update(Student stu){ String sql = "UPDATE t_student SET name=?,age=? WHERE id=?"; Connection conn = null; Statement st = null; try{ //1. 加载注册驱动 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); //2. 获取数据库连接 conn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///jdbc_demo","root","root"); //3. 创建语句对象 PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql); ps.setObject(1,stu.getName()); ps.setObject(2,stu.getAge()); ps.setObject(3,stu.getId()); //4. 执行SQL语句 ps.executeUpdate(); //5. 释放资源 }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); }finally{ try{ if(st != null) st.close(); }catch(SQLException e){ e.printStackTrace(); }finally{ try{ if(conn != null) conn.close(); }catch(SQLException e){ e.printStackTrace(); } } }}
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上述代码的功能没问题，但是代码重复得太多，因此可以进行抽取，把重复代码放到一个工具类 JdbcUtil 里。
//工具类public class JdbcUtil { private JdbcUtil() { } static { //1. 加载注册驱动 try { Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }
public static Connection getConnection() { try { //2. 获取数据库连接 return DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///jdbc_demo", "root", "root"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return null; }
//释放资源 public static void close(ResultSet rs, Statement st, Connection conn) { try { if (rs != null) rs.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } finally { try { if (st != null) st.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } finally { try { if (conn != null) conn.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } } }}
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只需要在实现类中直接调用工具类 JdbcUtil 中的方法即可。
//增加学生信息public void save(Student stu) { String sql = "INSERT INTO t_student(name,age) VALUES(?,?)"; Connection conn = null; PreparedStatement ps=null; try { conn = JDBCUtil.getConnection(); //3. 创建语句对象 ps = conn.prepareStatement(sql); ps.setObject(1, stu.getName()); ps.setObject(2, stu.getAge()); //4. 执行SQL语句 ps.executeUpdate(); //5. 释放资源 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JDBCUtil.close(null, ps, conn); }
}
//删除学生信息public void delete(Long id) { String sql = "DELETE FROM t_student WHERE id=?"; Connection conn = null; PreparedStatement ps = null; try { conn=JDBCUtil.getConnection(); //3. 创建语句对象 ps = conn.prepareStatement(sql); ps.setObject(1, id); //4. 执行SQL语句 ps.executeUpdate(); //5. 释放资源 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JDBCUtil.close(null, ps, conn); }
}
//修改学生信息public void update(Student stu) { String sql = "UPDATE t_student SET name=?,age=? WHERE id=?"; Connection conn = null; PreparedStatement ps = null; try { conn=JDBCUtil.getConnection(); //3. 创建语句对象 ps = conn.prepareStatement(sql); ps.setObject(1, stu.getName()); ps.setObject(2, stu.getAge()); ps.setObject(3, stu.getId()); //4. 执行SQL语句 ps.executeUpdate(); //5. 释放资源 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JDBCUtil.close(null, ps, conn); }
}
public Student get(Long id) { String sql = "SELECT * FROM t_student WHERE id=?"; Connection conn = null; Statement st = null; ResultSet rs = null; PreparedStatement ps=null; try { conn = JDBCUtil.getConnection(); //3. 创建语句对象 ps = conn.prepareStatement(sql); ps.setObject(1, id); //4. 执行SQL语句 rs = ps.executeQuery(); if (rs.next()) { String name = rs.getString("name"); int age = rs.getInt("age"); Student stu = new Student(id, name, age); return stu; } //5. 释放资源 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JDBCUtil.close(rs, ps, conn); } return null;}
public List<Student> list() { List<Student> list = new ArrayList<>(); String sql = "SELECT * FROM t_student "; Connection conn = null; Statement st = null; ResultSet rs = null; PreparedStatement ps=null; try { conn=JDBCUtil.getConnection(); //3. 创建语句对象 ps = conn.prepareStatement(sql); //4. 执行SQL语句 rs = ps.executeQuery(); while (rs.next()) { long id = rs.getLong("id"); String name = rs.getString("name"); int age = rs.getInt("age"); Student stu = new Student(id, name, age); list.add(stu); } //5. 释放资源 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JDBCUtil.close(rs, ps, conn); } return list;}
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虽然完成了重复代码的抽取，但数据库中的账号密码等直接显示在代码中，不利于后期账户密码改动的维护。可以建立一个 db.propertise 文件，用来存储这些信息。
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driverurl=jdbc:mysql:///jdbcdemousername=rootpassword=root
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只需要在工具类 JdbcUtil 中获取里面的信息即可。
static { //1. 加载注册驱动 try { ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); InputStream inputStream = loader.getResourceAsStream("db.properties"); p = new Properties(); p.load(inputStream); Class.forName(p.getProperty("driverClassName")); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }}
public static Connection getConnection() { try { //2. 获取数据库连接 return DriverManager.getConnection(p.getProperty("url"), p.getProperty("username"), p.getProperty("password")); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return null;}
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代码抽取到这里，貌似已经完成，但在实现类中，依然存在部分重复代码，在 DML 操作中，除了 SQL 和设置值的不同，其他都相同，把相同的部分抽取出来，把不同的部分通过参数传递进来，无法直接放在工具类中。此时，可以创建一个模板类 JdbcTemplate，创建一个 DML 和 DQL 的模板来对代码进行重构。
//查询统一模板public static List<Student> query(String sql,Object...params){ List<Student> list=new ArrayList<>(); Connection conn = null; PreparedStatement ps=null; ResultSet rs = null; try { conn=JDBCUtil.getConnection(); ps=conn.prepareStatement(sql); //设置值 for (int i = 0; i < params.length; i++) { ps.setObject(i+1, params[i]); } rs = ps.executeQuery(); while (rs.next()) { long id = rs.getLong("id"); String name = rs.getString("name"); int age = rs.getInt("age"); Student stu = new Student(id, name, age); list.add(stu); } //5. 释放资源 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JDBCUtil.close(rs, ps, conn); } return list;}
实现类直接调用方法即可。//增加学生信息public void save(Student stu) { String sql = "INSERT INTO t_student(name,age) VALUES(?,?)"; Object[] params=new Object[]{stu.getName(),stu.getAge()}; JdbcTemplate.update(sql, params);}
//删除学生信息public void delete(Long id) { String sql = "DELETE FROM t_student WHERE id = ?"; JdbcTemplate.update(sql, id);}
//修改学生信息public void update(Student stu) { String sql = "UPDATE t_student SET name = ?,age = ? WHERE id = ?"; Object[] params=new Object[]{stu.getName(),stu.getAge(),stu.getId()}; JdbcTemplate.update(sql, params);}
public Student get(Long id) { String sql = "SELECT * FROM t_student WHERE id=?"; List<Student> list = JDBCTemplate.query(sql, id); return list.size()>0? list.get(0):null;}
public List<Student> list() { String sql = "SELECT * FROM t_student "; return JDBCTemplate.query(sql);}
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这样重复的代码基本就解决了，但有一个很严重的问题，就是这个程序 DQL 操作中只能处理 Student 类和 t_student 表的相关数据，无法处理其他类，比如 Teacher 类和 t_teacher 表。不同的表（不同的对象）应该有不同的列，不同列处理结果集的代码就应该不一样，处理结果集的操作只有 DAO 自己最清楚。也就是说，处理结果的方法根本就不应该放在模板方法中，应该由每个 DAO 自己来处理。因此，可以创建一个 IRowMapper 接口来处理结果集。
public interface IRowMapper { //处理结果集 List rowMapper(ResultSet rs) throws Exception;}
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DQL 模板类中调用 IRowMapper 接口中的 handle 方法，提醒实现类自己去实现 mapping 方法。
public static List<Student> query(String sql,IRowMapper rsh, Object...params){ List<Student> list = new ArrayList<>(); Connection conn = null; PreparedStatement ps=null; ResultSet rs = null; try { conn = JdbcUtil.getConnection(); ps = conn.prepareStatement(sql); //设置值 for (int i = 0; i < params.length; i++) { ps.setObject(i+1, params[i]); } rs = ps.executeQuery(); return rsh.mapping(rs); //5. 释放资源 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JdbcUtil.close(rs, ps, conn); } return list ;}
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实现类自己去实现 IRowMapper 接口的 mapping 方法，想要处理什么类型的数据在里面定义即可。
public Student get(Long id) { String sql = "SELECT * FROM t_student WHERE id = ?"; List<Student> list = JdbcTemplate.query(sql,new StudentRowMapper(), id); return list.size()>0? list.get(0):null;}public List<Student> list() { String sql = "SELECT * FROM t_student "; return JdbcTemplate.query(sql,new StudentRowMapper());}class StudentRowMapper implements IRowMapper{ public List mapping(ResultSet rs) throws Exception { List<Student> list=new ArrayList<>(); while(rs.next()){ long id = rs.getLong("id"); String name = rs.getString("name"); int age = rs.getInt("age"); Student stu=new Student(id, name, age); list.add(stu); } return list; }}
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到这里为止，实现 ORM 的关键代码已经大功告成，但是 DQL 查询不单单要查询学生信息（List 类型），还要查询学生数量，这时就要通过泛型来完成。
public interface IRowMapper<T> { //处理结果集 T mapping(ResultSet rs) throws Exception;}
public static <T> T query(String sql,IRowMapper<T> rsh, Object...params){ Connection conn = null; PreparedStatement ps=null; ResultSet rs = null; try { conn = JdbcUtil.getConnection(); ps = conn.prepareStatement(sql); //设置值 for (int i = 0; i < params.length; i++) { ps.setObject(i+1, params[i]); } rs = ps.executeQuery(); return rsh.mapping(rs); //5. 释放资源 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { JdbcUtil.close(rs, ps, conn); } return null;}
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StudentRowMapper 类的代码如下。
class StudentRowMapper implements IRowMapper<List<Student>>{ public List<Student> mapping(ResultSet rs) throws Exception { List<Student> list=new ArrayList<>(); while(rs.next()){ long id = rs.getLong("id"); String name = rs.getString("name"); int age = rs.getInt("age"); Student stu=new Student(id, name, age); list.add(stu); } return list; }}
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这样，不仅可以查询 List，还可以查询学生数量。
public Long getCount(){ String sql = "SELECT COUNT(*) total FROM t_student"; Long totalCount = (Long) JdbcTemplate.query(sql, new IRowMapper<Long>() { public Long mapping(ResultSet rs) throws Exception { Long totalCount = null; if(rs.next()){ totalCount = rs.getLong("total"); } return totalCount; } }); return totalCount;}
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这样，重构设计就已经完成，好的代码能让我们以后维护更方便，因此学会对代码的重构是非常重要的。
3 经典框架都在用设计模式解决问题
比如，Spring 就是一个把设计模式用得淋漓尽致的经典框架。本书会结合 JDK、Spring、MyBatis、Netty、Tomcat、Dubbo 等经典框架的源码对设计模式展开分析，帮助大家更好、更深入地理解设计模式在框架源码中的落地。
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不只做一个技术者，更要做一个思考者 2021.10.22 加入
畅销书作者，代表作品： 《Spring 5核心原理与30个类手写实战》 《Netty 4核心原理与手写RPC框架实战》 《设计模式就该这样学》
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